工業規格風力タービンが回転する方法は問題ではないように見えるかもしれません

ダイヤル時計の手が逆の方法で顔を席巻した場合、それは”時計回り”と呼ばれる方向になります。 そして、彼らは同じように忠実に時間を伝えるだろう。 すべての時計の針を同じ方向に回してもらうのは便利ですが、それはどの方向にあるのかという歴史の事故です。 同様に、これらのデバイスのほぼすべてのブレードが時計回りに回転するのは、風力タービンメーカーによる恣意的ではあるが効率的な選択のようである。 しかし、5月4日に欧州地球科学連合総会(予定通りウィーンではなくオンラインで開催)に発表された研究では、これらのタービンの96%が見つかった北半球では、普遍的な時計の明るさが悪い可能性があることが示唆されています。

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単一のタービンの場合、それは実際には問題ではありません。 しかし、タービンは通常、グループに植えられています。 Oberpfaffenhofenのドイツ航空宇宙センターのAntonia Englbergerと彼女の同僚によると、そのようなグループでは、1つのタービンが別のタービンの後ろにある場合、それは重要です。 彼らは、いずれかの方向に回転するタービン上の空気の流れをシミュレートするコンピュータモデルを構築し、これが第一の風下の第二のタービンに与える影 日によって、チームは違いはありません、と結論づけています。 しかし、夜間には、風下の同僚が反時計回りに回転している場合、風下のデバイスの出力は最大23%高くなる可能性があります。

その理由は、境界層として知られている大気の底数百メートルの夜行性の行動にあります。 日によって、太陽の光線は地面を加熱し、近くの空気を加熱し、乱流の渦に上昇し、すべての高度で同じように振る舞うよく混合された境界層をもたらす。 結果は、風力タービンのために、回転翼が回転の上または底にあるかどうか同じ風速および方向を感じることである。

しかし、夜になると地面は冷える。 したがって、渦巻きはしばしば消え、境界層は混合を停止する。 植生や建物との摩擦は、地面に近い空気が高い空気よりもゆっくりと移動することを意味します—高度に関連するウインドシアーとして知られてい そして、現代のタービンのブレードスパンを考えると、せん断の量は、地球の回転が遊びに来るのに十分な大きさです。 これは、移動する空気を北半球では右に、南では左に押し、コリオリ力と呼ばれる現象です。 気流が速くなればなるほど、偏差は大きくなります。 従って、ウインドシアーは、風の向きを変え、高さのある方向への緩やかな変化を生じます。

風上装置の羽根に押し当て、時計回りに回転させる空気は、それらの羽根によって他の方向に偏向されるため、タービンペアにとって重要です。 これは、回転(この場合)が反時計回りになる乱流の後流に変わります。 この反時計回りの回転は,後流の周りの乱されていない風のコリオリ誘起方向転換傾向と矛盾する。 そして、それはこの周囲の、邪魔されていない風からエネルギーを拾うウェイクの能力を妨げ、その後、更新されたvimで第二のタービンを打つために行く。

最初のタービンが反時計回りに回転する場合、航跡は時計回りになり、北半球の風の向きに一致します。 これにより、周囲の空気からエネルギーを得て、次のタービンに供給することができます。 そして、南半球では、これはすべて逆の方法で動作するので、従来の時計回りのタービンが最善を尽くします。

Englberger博士の発見に照らして工場を再冷却し、代わりにタービンを反時計回りに動かすことは確かに高価になるだろう。 そうすることによって風から絞り出すことができる余分な力がそれを価値のあるものにするかどうかは、より多くの調査を必要とするであろう。 しかし、彼女の結果は、明らかに恣意的な決定でさえ、意図しない結果をもたらす可能性があることをきちんと示しています。■

この記事は、印刷版の科学&技術セクションに”Shear,veer,cheer”という見出しの下に掲載されました

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